Visa transportlīdzekļa apgaismošana var efektīvi palielināt diapazonu, samazināt enerģijas patēriņu un samazināt emisijas. Tātad, kā var sasniegt autobusu vieglus svarus, vienlaikus nodrošinot drošību un veiktspēju? Šajā rakstā tiks analizēti trīs galvenie aspekti: tehniskie ceļi, gadījumu izpēte un tendences.
A. Ceļi
Autobusu viegls galvenokārt tiek panākts, viegls materiālu, konstrukciju un procesu veikšana.
1. Materiāla viegla
Tradicionālā tērauda aizstāšana ar zemu - blīvumu, augsts - stiprības materiāli, piemēram, oglekļa šķiedru kompozīti, alumīnija sakausējumi, magnija sakausējumi un augsta - stiprības tērauds, ievērojami samazina svaru un uzlabo korozijas izturību. Daži materiāli ir arī pārstrādājami.
Tomēr šie materiāli saskaras ar tādām problēmām kā augstas izmaksas, sarežģīti ražošanas procesi un grūtības pievienot materiālus.
Vai vēlaties uzzināt par dažādu materiālu priekšrocībām un trūkumiem?
Oglekļa šķiedras kompozītiem ir ārkārtīgi augsta specifiska stiprība un modulis, tie ir korozija - izturīga un nogurums - izturīgi un piedāvā plašu dizaina elastību. Tos galvenokārt izmanto virsbūves paneļos, rāmjos un akumulatora kastēs. Tomēr augstas izmaksas un remonta grūtības ir galvenie šķēršļi, kas kavē to plašo pieņemšanu. Alumīnija sakausējumam ir blīvums, kas ir viens - trešais tērauds un tas piedāvā lielisku izturību pret koroziju, apstrādes vienkāršību un pārstrādājamību. To plaši izmanto transportlīdzekļa korpusa rāmjos, ādas, šasijas komponentos, riteņos un iekšējā apdarē. Tomēr sākotnējās izmaksas ir augstākas nekā tradicionālais tērauds, un apvienošanās procesos ir izaicinājumi.
Magnija sakausējums šobrīd ir vieglākais metāla konstrukcijas materiāls ar blīvumu, kurš ir viens - trešais vieglāks nekā alumīnijs. Tas piedāvā lieliskas slāpēšanas un ekranēšanas īpašības, un to bieži izmanto mazos komponentos, piemēram, stūres riteņos un instrumentu paneļa kronšteinos. Tomēr tas ir dārgs, uzrāda salīdzinoši sliktu izturību pret koroziju un uzrāda zemu augstu - temperatūras šļūdes pretestību.
Augsts - stiprības tērauds var samazināt svaru, saglabājot veiktspēju, samazinot biezumu. Tas tiek plaši izmantots galvenajos autobusu korpusa un šasijas strukturālos komponentos, un šobrīd tas ir izmaksas - efektīvs un tehnoloģiski nobriedis viegls materiāls.
2. Viegla konstrukcija
Izmantojot datoru - Ar inženiertehnisko un optimizācijas algoritmu, detalizēts transportlīdzekļa korpusa struktūras dizains un lieku materiālu noņemšana var uzlabot strukturālo veiktspēju ar minimālu vai bez papildu materiāla, piedāvājot izmaksas - efektīvu risinājumu. Šai pieejai ir vajadzīgas arī augstas projektēšanas un simulācijas iespējas.
Kādas ir optimizācijas stratēģijas?
Topoloģijas optimizācija: noteiktā projektēšanas telpā, kas balstīta uz ierobežojumiem un veiktspējas mērķiem, tiek mēģināts panākt inovatīvu spēku -, kas pārraida struktūru, tiek mēģināts panākt inovatīvu spēku.
Dimensijas optimizācija: komponentu biezuma optimizēšana, šķērsojiet - sekcijas forma un izmēri, ņemot vērā noteiktu strukturālo izkārtojumu. Jutīguma analīzi bieži izmanto pētījumos, lai identificētu komponentus, kuru biezums ir nejutīgs pret veiktspēju, bet jutīgs pret svaru, ļaujot optimizēt un samazināt.
Topogrāfijas optimizācija: galvenokārt tiek izmantota lokšņu metāla detaļām, šī pieeja palielina stīvumu, izmantojot tādas metodes kā ribas, tādējādi ļaujot izmantot plānāku materiālu.
Multi - Mērķa optimizācijas dizains: vienlaikus ņem vērā vairākus veiktspējas mērķus (piemēram, masu, stīvumu un vibrācijas biežumu) un dažādus darbības apstākļus (liekšana, vērpšana, bremzēšana utt.), Lai atrastu optimālu vispārējo risinājumu. Šāda veida optimizācijai parasti nepieciešami uzlaboti algoritmi un augsts - veiktspējas skaitļošana.
3. Viegli procesi
Ražošanas metožu un apvienošanas tehnoloģiju uzlabošana, piemēram, integrēta veidne, lāzera metināšana un termoformēšana, var samazināt komponentu skaitu, sasniegt kopējo svara samazināšanu un uzlabot ražošanas efektivitāti. Tomēr tas prasa ražošanas līniju un aprīkojuma uzlabošanu, kas prasa ievērojamus sākotnējos ieguldījumus.
Vai vēlaties uzzināt, kas ir šie procesi?
Integrētie liešanas procesi, piemēram, vakuuma infūzijas veidošana (VIP) un kompozītmateriālu sveķu pārneses formēšana (RTM), var radīt lielus, integrētus komponentus, samazinot savienotāju detaļu skaitu un svaru.
Termoformēšana: augsta - stiprības tērauda loksnes tiek uzkarsētas un pēc tam vienā procesā apzīmogotas formā, kā rezultātā rodas sarežģītas formas un ārkārtīgi spēcīgas detaļas.
Hidroformēšana: caurules tiek paplašināta veidnes dobumā, izmantojot iekšējo augstu - spiediena šķidrumu, radot sarežģītas dobas struktūras, samazinot metināšanu un uzlabojot stingrību un izturību.
Papildu savienošanas tehnoloģijas: atšķirīgu materiālu pievienošana ir galvenais izaicinājums vieglā svarā. Papildu savienošanas tehnoloģijas, piemēram, lāzera metināšana, pašpārliecinātība - Pīrse kniedēšana (SPR), plūsmas urbšanas skrūves (FDS) un līmējoša savienošana tiek plaši izmantota, lai izpildītu savienojuma prasības un nodrošinātu jauktu -} materiāla transportlīdzekļu uzticamību.
Modulārais dizains: vairākas funkcijas tiek integrētas vienā modulī, samazinot detaļu skaitu, montāžas laiku un svaru.
B. gadījumi
Advanced autobusu ražotāji ir veikuši daudzus izdevīgus pētījumus un praksi vieglās svara tehnoloģijās. Parasti tie sasniedz svara samazināšanas mērķus, izmantojot materiālās inovācijas, strukturālo optimizāciju un progresīvus ražošanas procesus, īpašu uzsvaru liekot uz tādu vieglu materiālu kā kompozītmateriālu un alumīnija sakausējumu izmantošanu.
VDL autobuss un trenerisCita sērijas autobusi no Nīderlandes izmanto saliktos komponentus ar putotu sveķu formulu un vakuuma izplešanās procesu (VEX tehnoloģija), samazinot komponentu svaru līdz pat 45%, sasniedzot augstu ražošanas efektivitāti un parādot lielisku ugunsdzēsēju slāpēšanu.
VolkswagenElektriskā 2. tipa autobusu koncepcijas automašīna Vācijā izmanto ģeneratīvu dizainu, lai optimizētu riteņu vieglu, samazinot riteņu svaru par 18%, saglabājot izturību.
Yixing elektriskā autoun Ķīnas Zinātņu akadēmijas Metāla pētījumu institūts ir sadarbojies, lai uzsāktu pasaulē pirmo magnija sakausējuma vieglo elektrisko autobusu. 8.3 - metrim garam kopnei ir korpusa rāmis, kas pilnībā izgatavots no 226 kg magnija sakausējuma, ietaupot 780 kg, salīdzinot ar tēraudu un 110 kg, salīdzinot ar alumīnija sakausējumu.
Yangtse Auto12M Ultra - Viegls elektriskais autobuss izmanto augstu - stiprības alumīnija sakausējumus, sviestmaižu kompozītmateriāla šasiju, modulāru korpusa rāmi, jaunus strukturālos savienotājus un savienošanas procesus, cita starpā, starp citiem novatoriskiem dizainiem. Tas samazina transportlīdzekļa svaru par vienu - trešo, salīdzinot ar salīdzināmajiem parastajiem autobusiem. Transportlīdzekļu modulārā ražošana, sākot no 6 līdz 25 metriem, samazina metināšanas darba slodzi par 90%, salīdzinot ar tradicionālajiem procesiem, pamatīgi pievēršoties notekūdeņu un atkritumu piesārņojumam, kas radīts ražošanas procesā.
Šeit ir formula, lai sasniegtu vieglu svaru.
C. Tendences
Multi - Materiālu hibrīdu lietojumprogrammas kļūst galvenās: paļaujas tikai uz vienu "burvju materiālu" nav ekonomiska. Hibrīdas stratēģijas var sasniegt optimālu līdzsvaru starp veiktspēju, svaru un izmaksām.
Digitalizācijas un inteliģences piedziņas projektēšanas attīstība: tādas digitālās dizaina metodes kā CAE simulācija, topoloģijas optimizācija un Multi - Mērķa optimizācija ir kļuvušas par vieglu attīstību, palīdzot inženieriem ātrāk atrast optimālus risinājumus.
Procesa jauninājumi koncentrējas uz zemām izmaksām un augsto efektivitāti: materiāliem un strukturālajam dizainam ir nepieciešami uzlaboti procesi. Turpmākie procesu izpēte un attīstība koncentrēsies uz izmaksu samazināšanu, ražošanas cikla laika uzlabošanu un stabilitātes palielināšanu. Dziļā integrācija ar elektrifikāciju un inteliģenci:
Viegli papildina "trīs elektrisko" (akumulatora, motora un elektroniskās vadības) sistēmas integrēto dizainu. Turklāt inteliģentās savienojamības tehnoloģijas, piemēram, inteliģenta plānošana un prognozējošā kruīza kontrole, var optimizēt enerģijas patēriņu darbības līmenī, vēl vairāk uzlabojot transportlīdzekļa raksturīgo vieglo svaru.
Koncentrējieties uz pilnu dzīves cikla novērtējumu: Viegliem nevajadzētu koncentrēties tikai uz enerģijas ietaupījumiem transportlīdzekļa lietošanas fāzē; Tas arī ņem vērā enerģijas patēriņu un ietekmi uz vidi visā procesā, sākot no materiālu ražošanas, ražošanas un pārstrādes, cenšoties optimāli samazināt oglekli visā transportlīdzekļa dzīves ciklā.
Secinājums
Autobusu vieglums ir sarežģīts sistēmu projekts, kas ir koordinētas trīs galveno pieeju attīstības rezultāts: materiāli, struktūra un procesa. Tās galvenais mērķis ir zinātniski samazināt svaru, vienlaikus nodrošinot drošību, veiktspēju un izmaksu kontroli. Nākotnē autobusu vieglais svars pārsniedz tikai svara samazināšanu; Tas tiks dziļi integrēts ar elektrifikāciju, intelektu un zaļo attīstību, un tas tiks ņemts vērā no pilna dzīves cikla viedokļa. Tas virzīs autobusu rūpniecību uz efektīvāku un ilgtspējīgāku attīstību.
https://www.yangtseauto.com/bus/electric {{2 ^
